Hòa Phát chọn công nghệ sản xuất thép từ quặng, thân thiện với môi trường, tạo ra sản phẩm chất lượng cao

KLH sản xuất gang thép Hòa Phát Hải Dương (HPHD) được xây dựng theo chu trình tuần hoàn khép kín sản xuất thép từ quặng, thân thiện môi trường. Đây là công nghệ tối ưu, giúp Hòa Phát kiểm soát tốt chất lượng sản phẩm từ nguyên nhiên liệu đầu vào đến vận hành công nghệ tại các công đoạn sản xuất. Cùng HPG News trao đổi với anh Phạm Tiến Chiến, Phó phòng Công nghệ, Công ty Thép Hòa Phát Hải Dương để hiểu rõ hơn về công nghệ này nhé.

Anh có thể giới thiệu về công nghệ sản xuất thép theo dây chuyền công nghệ lò cao với nguyên liệu đầu vào từ quặng của Hòa Phát?

KLH sản xuất gang thép Hòa Phát Hải Dương (HPHD) được xây dựng theo chu trình tuần hoàn khép kín, thân thiện môi trường. Thép xây dựng thành phẩm được sản xuất qua ba công đoạn chính như sau:

• Sản xuất bán thành phẩm gang luyện thép:

Nguyên liệu cho sản xuất gang luyện thép là các chủng loại quặng sắt, nguyên liệu phụ trợ - được chuẩn bị/sơ chế qua đập - sấy - nghiền, được tính phối liệu qua các công đoạn thiêu kết, vê viên để tạo hình và chuẩn bị nguyên liệu có tính chất cơ - lý - hóa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật  cho vận hành lò cao. Quặng thiêu kết, quặng vê viên, quặng cỡ sau các công đoạn chuẩn bị kết hợp với nhiên liệu chính là than coke - phối liệu theo tỷ lệ yêu cầu, được cấp vào lò cao qua hệ thống cấp liệu. Trong môi trường lò cao, các phản ứng hoàn nguyên thu hồi Fe, kim loại có ích được xúc tác bằng nhiệt và khí hoàn nguyên sinh ra do các phản ứng cháy của nhiên liệu, được trợ đốt bằng các chất trợ đốt cấp qua hệ thống mắt gió, mỏ phun. Kết thúc quá trình gang lỏng tập kết tại nồi lò và định kỳ tháo ra ngoài qua hệ thống lỗ ra gang, bán thành phẩm gang luyện thép được chứa vào các thùng chứa chuyển công đoạn luyện thép lò thổi.

• Sản xuất bán thành phẩm phôi đúc:

Gang lỏng trong các thùng chứa được nạp vào lò thổi cùng một lượng thép phế liệu nhất định, tại đây sử dụng nguồn nhiên liệu là oxy cao áp và các phụ gia luyện kim để thực hiện quá trình oxy hóa cacbon và các tạp chất có hại trong gang lỏng, chuyển hóa thành phần hóa học của hệ gang (%C>2,14) sang hệ thép, kết thúc quá trình thổi luyện thu được hệ thép nền, được rót vào các thùng chứa, điều chỉnh thành phần hóa học, nhiệt độ theo yêu cầu cụ thể cho từng mác thép trước khi chuyển công đoạn đúc liên tục để tạo hình bán thành phẩm phôi đúc.

• Sản xuất thép thành phẩm:

Bán thành phẩm phôi đúc sau công đoạn đúc liên tục được cắt phân đoạn theo khối lượng, chiều dài được cấp vào các dây chuyền cán qua hệ thống lò gia nhiệt – gia nhiệt cho phôi đúc đến nhiệt độ yêu cầu, qua các giá cán kết hợp các nguyên công tôi/xử lý bề mặt để thực hiện cán ra các sản phẩm cán thanh, cán cuộn đa dạng về kích thước, chủng loại.

Như đã đề cập, công nghệ sản xuất thép HPHD đang áp dụng là công nghệ thân thiện với môi trường. Các công đoạn sản xuất bụi phát sinh, khí phát thải đều được thu gom xử lý và tái sử dụng rất có hiệu quả. Ví dụ như hỗn hợp bụi, khí than lò cao, lò thổi được thu hồi qua hệ thống hút bụi - lọc tách ra khí và hỗn hợp bụi, hỗn hợp bụi được chuyển tái phối liệu cho công đoạn thiêu kết, vê viên. Khí (khí than) được tích vào bồn chứa trước khi điều tiết đến các hộ sử dụng như gia nhiệt hỗn hợp gió cấp vào lò cao, đốt gia nhiệt phôi đúc tại lò gia nhiệt trên các dây chuyền cán, nhờ đó mà HPHD đã loại bỏ hoàn toàn nguyên công đốt than trong lò sinh khí để sản xuất khí than cho các dây chuyền cán.

Với điểm mạnh về công nghệ thân thiện môi trường, tận dụng thu hồi khí than, nhiệt thì KLH đã tiết kiệm khoảng bao nhiêu chi phí mỗi năm nhờ thu hồi tái sử dụng nhiệt, khí thải...?

Ví dụ, với sản lượng cán năm 2019 là 1.908.805T, mức tiêu hao than khi vận hành lò sinh khí dao động từ 40-80kg/TSP (tùy theo tỷ lệ nạp phôi nóng) thì hàng năm công ty tiết kiệm được ~ 7.600T than/năm. Đây là con số rất lớn cả trên khía cạnh kinh tế, môi trường.

Ngoài ra, KLH lựa chọn công nghệ luyện than cốc thu hồi nhiệt siêu sạch tiên tiến nhất trên thế giới, thân thiện với môi trường, thu hồi lại nhiệt năng để chạy máy phát điện, góp phần giúp Thép Hòa Phát Hải Dương chủ động 80% nhu cầu điện cho sản xuất, là lợi thế không nhỏ cho thép Hòa Phát Hải Dương…..

Đây rõ ràng là một quy trình sản xuất thép khép kín tối ưu nhưng thị trường luôn đòi hỏi ngày càng cao về chất lượng và chủng loại sản phẩm. Thép HPHD đã làm gì để đáp ứng nhu cầu này?

Về mặt công nghệ, việc update và cải tiến cho phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế, nhu cầu của sản phẩm, nhu cầu của thị trường là yêu cầu bắt buộc. Tại Thép HPHD hoạt động này được thực hiện thường xuyên, trên mọi công đoạn sản xuất.

Đơn cử như mặt hàng thép dự ứng lực - là sản phẩm có yêu cầu rất khắt khe về tính tinh khiết, đồng nhất về mặt cấu trúc, ổn định - đồng đều về mặt cơ tính, do vậy, trong sản xuất HPHD liên tục điều chỉnh, cải tiến từ nguyên liệu đầu vào khi sản xuất gang lỏng cho đến việc kiểm soát chế độ nhiệt - tạo cuộn ở công đoạn cuối. HPHD tự hào là đơn vị trong nước đầu tiên sản xuất và cung cấp sản phẩm thép cho rút dây, thép làm lõi que hàn ra thị trường.

Một ngày của cán bộ phòng công nghệ thường sẽ làm những công việc nào?

Hàng ngày, công việc đầu tiên là rà soát kết quả sản xuất của ngày trước đó, yêu cầu, phối hợp thực hiện và điều tiết sản xuất với các vấn đề phát sinh có ảnh hưởng đến sản lượng, chất lượng thành phẩm/bán thành phẩm, xuất bán – lưu kho. Thời gian còn lại được phân bổ cho các công việc giám sát thực hiện quy trình sản xuất, yêu cầu công nghệ tại các công đoạn, triển khai kế hoạch nguyên vật liệu, kế hoạch sản xuất ngắn hạn bám sát theo kế hoạch sản xuất năm, xây dựng, điều chỉnh yêu cầu công nghệ, lệnh sản xuất cho các sản phẩm mới và điều kiện sản xuất thực tế của thiết bị và nguyên nhiên liệu.

Yếu tố kinh nghiệm quan trọng ra sao với cán bộ công nghệ trong việc điều tiết sản xuất, kiểm soát chất lượng?

Luyện kim là ngành sản xuất công nghiệp nặng, tiềm ẩn rất nhiều rui ro ảnh hưởng đến sản xuất, sức khỏe người lao động, do vậy kinh nghiệm với người làm công nghệ trong lĩnh vực này là rất quan trọng. Ví dụ như với yêu cầu của một sản phẩm cụ thể, trong điều kiện nguyên nhiên vật liệu, tình trạng thiết bị/dây chuyền hiện có, cán bộ công nghệ có kinh nghiệm sẽ biết rằng nhà máy có thể đáp ứng được yêu cầu của sản phẩm đó hay không, rồi làm sao để tổ chức sản xuất an toàn, dự trù tiêu hao, phòng ngừa rủi ro về chất lượng. 

Việc phối hợp của Phòng công nghệ với các nhà máy diễn ra như thế nào để đảm bảo chất lượng sản phẩm? 

Để đảm bảo chất lượng, với mỗi sản phẩm cụ thể, Phòng công nghệ sẽ ban hành yêu cầu công nghệ/lệnh sản xuất cho từng công đoạn, hướng dẫn giám sát thực hiện và điều chỉnh để đảm bảo các yếu tố quyết định đến chất lượng/yêu cầu của sản phẩm; Các nhà máy thực hiện các yêu cầu/lệnh, Phòng Quản lý chất lượng là bộ phận phân tích/đo kiểm xác nhận chất lượng sản phẩm. 

Vậy chất lượng thành phẩm cuối cùng được quyết định bởi yếu tố nào?

Với đặc thù là một dây chuyền sản xuất khép kín, chất lượng sản phẩm cuối cùng được quyết định từ rất nhiều công đoạn, do vậy để kiểm soát và quản lý được chất lượng sản phẩm cuối cùng, chúng tôi phải thực hiện kiểm soát chặt chẽ ở tất cả các công đoạn cấu thành sản phẩm, từ nguyên nhiên liệu đầu vào đến vận hành công nghệ tại các công đoạn sản xuất. Tại HPHD hệ thống quản lý chất lượng vận hành theo ISO 9001:2015, từng công đoạn trong chuỗi quá trình đều được xây dựng và đúc kết quy trình sản xuất cụ thể, kiểm soát chi tiết từng thông số - đây là đặc điểm rất quan trọng cho quản lý, giám sát đảm bảo chất lượng sản phẩm cũng như điều chỉnh phù hợp với những yêu cầu mới của sản phẩm.

    Cảm ơn Anh về cuộc trao đổi này.